Cosa sono le correnti vaganti e come sbarazzarsene?
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La vita moderna è impossibile da immaginare senza strutture elettrificate. Il consumo di energia è in aumento ogni anno, il che comporta la costruzione di nuove cabine di trasformazione e distribuzione, linee elettriche via cavo e aeree, reti di contatto esterne per treni elettrici e binari di contatto per la metropolitana. Poiché la terra stessa è un conduttore e tutti questi oggetti sono sulla sua superficie o sotto di essa, tra loro sorge un certo tipo di connessione.
Perché si verifichi una corrente elettrica, è necessaria una differenza di potenziale tra due punti del conduttore. La stessa affermazione vale per le correnti vaganti, tranne per il fatto che la terra agisce da conduttore in questo caso. In un sistema neutro isolato, la differenza di potenziale è fornita da anelli di massa. Se il conduttore neutro è collegato al circuito di terra, la sua stessa resistenza, quando la carica lo attraversa, provocherà una caduta di tensione. Tale conduttore è designato PEN.
La base del conduttore PEN è collegata al circuito di terra della sottostazione del trasformatore. All'ingresso del consumatore, si collega alla memoria dell'edificio. Entrambe queste memorie alle estremità opposte del cavo forniscono una differenza potenziale, che a sua volta porta alla formazione di corrente vagante tra di loro.
Un processo simile si osserva quando l'isolamento delle linee elettriche è danneggiato. Se si verifica un guasto a terra, la terra in quest'area diventa la portatrice di questo potenziale. La maggior parte dei danni di questo tipo viene riparata automaticamente. Ma questo è nel caso ci sia una grande perdita. Per piccoli valori, localizzare e neutralizzare la causa è piuttosto problematico.
I veicoli alimentati a trazione elettrica (ad eccezione delle auto che funzionano con motori elettrici autonomi) sono la causa principale di questo fenomeno indesiderabile. I filobus sono collegati alla rete elettrica per mezzo di aste speciali collegate ai fili neutro e di fase e situate sul veicolo stesso. Pertanto, questo tipo di trasporto non genera grandi correnti vaganti.
I treni elettrici sono alimentati da un principio leggermente diverso. Il conduttore zero è collegato alle rotaie e il conduttore di fase è montato sopra i binari.Con l'aiuto di pantografi situati sul tetto e direttamente a contatto con il cavo di alimentazione, l'elettricità viene fornita al motore.
L'alimentazione a queste reti è fornita da sottostazioni di trazione, che si trovano lungo l'intero percorso a circa la stessa distanza l'una dall'altra. La causa principale delle correnti vaganti in questo sistema è la curvatura del percorso. Una carica elettrica passa lungo il percorso di minor resistenza. Di conseguenza, se si presenta l'opportunità di "tagliare gli angoli", camminerà per terra e non su rotaie.
Il video seguente illustra in dettaglio cos'è questo fenomeno e come si verifica:
Impatto su oggetti metallici
Ci sono molti oggetti metallici sulla terra, come ad esempio: vari sistemi di tubazioni, linee di cavi corazzati, fondamenta di cemento armato degli edifici. Poiché il metallo è un conduttore migliore rispetto alla terra, la corrente elettrica lo attraverserà e non attraverso il suolo. Il punto di ingresso è chiamato "zona catodica". Il punto di uscita è la "zona anodica".
Separatamente, vorrei prendere in considerazione i processi di corrosione nei tubi dell'acqua. Le acque sotterranee contengono molte sostanze solubili ed è un buon conduttore. Ad esempio, in una tubazione nel terreno, si forma la corrosione a seguito del processo di elettrolisi. Ciò è particolarmente pronunciato nell'area della zona dell'anodo. Le strutture nella zona catodica sono meno distruttive.
Come risultato dell'effetto estremamente distruttivo su tutti gli oggetti di cui sopra, le correnti erranti possono causare danni economici significativi.
Metodi di protezione
Il modo più comune per affrontare questo fenomeno è installare la protezione catodica. Per fare questo, è necessario escludere la formazione della zona dell'anodo sulla struttura protetta e lasciare solo il catodo. La stazione di protezione catodica genera corrente continua, collegando il polo negativo alla struttura metallica che deve essere protetta, e quello positivo ai cosiddetti anodi "sacrificali", che assorbono la maggior parte della forza distruttiva. Inoltre, sull'oggetto protetto vengono applicati speciali rivestimenti protettivi che impediscono la formazione di uno strato di corrosione.
Schema VHC:
Gli svantaggi di questo schema sono:
- la cosiddetta "ricostruzione" - quando il potenziale protettivo viene superato e la struttura metallica protetta viene corrosa;
- calcolo errato della protezione, in cui si verificano danni da corrosione accelerata vicino a oggetti metallici localizzati.
Sfortunatamente, questo problema riguarda non solo le strutture industriali, ma anche le persone comuni. Nel portasciugamani riscaldato, come nel sistema di riscaldamento nel suo complesso, circola acqua calda, che è un conduttore eccellente (a meno che, ovviamente, non sia distillato). Se le condutture e gli elementi adiacenti che si trovano nel soggiorno non sono adeguatamente messi a terra, potrebbero essere suscettibili alla comparsa di un potenziale indesiderato e, di conseguenza, macchie di ruggine sulla loro superficie. Una corretta messa a terra aiuterà a prevenire tutte queste conseguenze negative, quindi oggi questo metodo di protezione contro le correnti vaganti in un appartamento e in una casa privata è uno dei più efficaci.
Metodi di misurazione
Durante la posa di una tubazione, le correnti vaganti vengono calcolate misurando la differenza potenziale tra due punti della superficie terrestre, perpendicolari tra loro e ad una distanza uguale di 100 m. Le misurazioni vengono effettuate ogni chilometro.
Gli strumenti di misura devono avere una classe di precisione di almeno 1,5 e una resistenza propria di 1 MΩ. La differenza di potenziale tra gli elettrodi di misurazione non deve superare i 10 mV. Nel tempo, una misurazione dovrebbe durare almeno 10 minuti, con il risultato registrato ogni 10 secondi.
Le misurazioni nell'area del trasporto elettrico devono essere eseguite durante il carico maggiore.Se la differenza potenziale delle letture supera 0,04 V, allora questo è un segno della presenza di correnti vaganti.
Una coppia di elettrodi di riferimento può essere utilizzata come strumento di misura: rame-solfato portatile e collegamento. Inoltre, avrai bisogno di un multimetro digitale per effettuare misurazioni, nonché di un filo isolato flessibile, la cui lunghezza dovrebbe essere di almeno 100 metri.
Nonostante i suoi piccoli valori, questo fenomeno può causare danni significativi alle comunicazioni sotterranee (e non solo). Le fonti di correnti vaganti possono essere molto diverse. Pertanto, è necessario prendere tutte le misure preventive per eliminare questo effetto indesiderato.
Infine, ti consigliamo di guardare un video utile, che mostra chiaramente come proteggerti da questo fenomeno:
Quindi abbiamo esaminato le cause delle correnti vaganti e la protezione contro di esse. Ora sai di cosa si tratta e come sbarazzarsi di questo fenomeno anche a casa!
Sicuramente non sai:
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